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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Eixo intestino-cérebro : efeito das proteínas do soro do leite sobre marcadores inflamatórios de camundongos obesos = Gut-brain axis : effect of whey proteins on inflammatory markers of obese mice
Title Alternative: Gut-brain axis : effect of whey proteins on inflammatory markers of obese mice
Author: Roquetto, Aline Rissetti, 1990-
Advisor: Amaya-Farfán, Jaime, 1941-
Abstract: Resumo: A microbiota intestinal é apontada como mediador de processos metabólicos, imunológicos e hormonais, de forma que alterações na composição das comunidades microbianas vêm sendo associada a diversas doenças como obesidade e alterações comportamentais. A presença de obesidade aumenta o risco de desenvolvimento de co-morbidades e é caracterizada pelo acúmulo de tecido adiposo. Além disso, evidências demonstram que indivíduos obesos apresentam maiores níveis de citocinas inflamatórias, baixa diversidade microbiana e desarranjos na sinalização do apetite. Os nutrientes da dieta além de participarem do metabolismo energético, são importantes moduladores da composição da microbiota intestinal e participam na sinalização em tecidos específicos. Recentemente, tem sido destacado que as proteínas dietéticas podem auxiliar no manejo do peso corporal, liberação de hormônios intestinais e peptídeos bioativos, síntese de neurotransmissores, e modulação da microbiota intestinal. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da ingestão moderada de proteínas do soro do leite ("whey protein") sobre processos imuno-metabólicos e alterações na composição da microbiota intestinal de camundongos obesos. Camundongos C57BL/6 foram alimentados com dietas "low-fat" (LF) ou "high-fat" (HF) contendo alternativamente caseína (CAS), whey protein (WP) ou whey protein hidrolisado (WPH) como fonte proteica (13%). Os parâmetros bioquímicos foram alterados principalmente pelo efeito da quantidade de gordura e carboidratos da dieta. Os animais alimentados com dieta HF apresentaram maior ganho de peso, aumento dos níveis de colesterol total, glicose, insulina e leptina no soro. Todavia, mesmo com os efeitos negativos de HF, o consumo de HF/WPH evitou agravamento dos parâmetros relacionados à homeostase glicêmica. Não foram encontradas diferenças significativas nas dosagens de hormônios intestinais e nas citocinas pró-inflamatórias quando avaliadas no soro, entretanto, os tratamentos experimentais apresentaram diferenças em tecidos específicos. Os animais alimentados com LF demonstraram aumento na expressão de NF-KB, IL-6 e TNF-alfa no músculo gastrocnêmio e elevação dos níveis de caspase-3 no hipotálamo. Possivelmente, esses efeitos estão associados com a elevação de triglicerídeos e de ácidos graxos circulantes, visto que essas moléculas possuem potencial de sinalização no sistema imune. O consumo de WPH associado à dieta com alto teor de gordura (HF/WPH) aumentou a concentração de aminoácidos livres no músculo, enquanto que as alterações do perfil aminoácídico no hipotálamo foram decorrentes tanto do consumo de proteínas quanto do consumo de dietas com diferentes teores de gordura. A microbiota intestinal foi modulada a partir da interação entre os macronutrientes da dieta. O consumo de LF demonstrou aumento das taxas de Bacteriodetes, enquanto que o tratamento HF acarretou na prevalência de bactérias do filo Firmicutes. Análises de bioinformática demonstraram que o grupo HF/WPH possui microbiota semelhante aos grupos LF/WP e LF/WPH, mas diferente de LF/CAS e HF/CAS. Esses resultados indicam que o consumo das dietas em longo prazo promoveram adaptações no metabolismo e modulação da microbiota intestinal, entretanto, ao avaliar tecidos-alvos da obesidade foram observados diferentes respostas no músculo esquelético e hipotálamo decorrentes das interações entre as proteínas e o teor de gordura.

Abstract: Gut microbiota is appointed as a mediator of metabolic, immunological, and hormonal processes. Changes in the composition of microbial communities have been associated with various diseases such as obesity and behavioral changes. The presence of obesity increases the risk of developing comorbidities and is characterized by the accumulation of adipose tissue. In addition, evidence shows that obese individuals have higher levels of inflammatory cytokines, low microbial diversity, and appetite signaling disorders. Dietary nutrients, besides participating in energy metabolism, are important modulators of the composition of the intestinal microbiota and participate in signaling processes in specific tissues. Recently, it has been pointed out that dietary proteins may aid in body weight management, release of intestinal hormones and bioactive peptides, synthesis of neurotransmitters, and modulation of intestinal microbiota. The objective of the present study was to evaluate the effect of moderate whey protein intake on immuno-metabolic processes and changes in the intestinal microbiota composition of obese mice. C57BL / 6 mice were fed low-fat (LF) or high-fat (HF) diets containing casein (CAS), whey protein (WP), or hydrolyzed whey protein (WPH) as a protein source (13%) alternatively. Biochemical parameters were altered mainly by the effect of dietary fat and carbohydrate content. The animals fed HF diet presented higher weight gain, increased total cholesterol, glucose, insulin, and leptin levels in the serum. However, even with the negative effects of HF, the consumption of HF / WPH avoided worsening of parameters related to glycemic homeostasis. No significant differences were found in intestinal hormone dosages and pro-inflammatory cytokines when evaluated in serum; however, experimental treatments showed differences in specific tissues. LF-fed animals showed increased expression of NF-KB, IL-6, and TNF-alpha in the gastrocnemius muscle and increased caspase-3 levels in the hypothalamus. Possibly, these effects are associated with the elevation of triglycerides and circulating fatty acids, since these molecules have signaling potential in the immune system. WPH intake associated with high-fat diet (HF / WPH) increased free amino acid concentration in muscle, while changes in amino acid profile in the hypothalamus were due to both protein intake and diets with different levels of fat. The intestinal microbiota was modulated from the interaction between diet macronutrients. LF consumption showed an increase in Bacteriodetes rates, whereas HF treatment resulted in the prevalence of Firmicutes phylum bacteria. Bioinformatics analyses showed that the HF / WPH group has a microbiota similar to the LF / WP and LF / WPH groups, but different from LF / CAS and HF / CAS. These results indicate that long-term dietary intake promoted adaptations in metabolism and modulation of the intestinal microbiota, however, when assessing obesity target tissues, different responses were observed in skeletal muscle and hypothalamus resulting from interactions between proteins and fat content.
Subject: Obesidade
Inflamação
Microbioma gastrointestinal
Hipotálamo
Proteínas do soro do leite
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: ROQUETTO, Aline Rissetti. Eixo intestino-cérebro : efeito das proteínas do soro do leite sobre marcadores inflamatórios de camundongos obesos = Gut-brain axis : effect of whey proteins on inflammatory markers of obese mice. 2020. 1 recurso online ( 104 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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